率控制以下简称策略，通过建立控制绕组侧电压与功率绕组侧有功功率和无功功率间关系方程，进行有功和无功功率的解耦控制。该控制策略不需要使用控制绕组侧电流回路，提高了系统反应速度，同时克服了传统频率不固定静差大等缺点。针对所推导的状态方程，设计传统滑模控制器和控制器进行仿真验证，均能较好地实现系统有功功率和无功功率的跟踪控制，证明了该状态方程的正确性和控制策略的有效性。为进步提高控制性能，采用双曲正切函数的控制策略主要包括矢量控制以下简称直接转矩控制以下简称和直接功率控制以下简称。其中文献对新型变频器结构进行了全面的分析，主要对传统变流器进行改进，不仅具有传统变流器优异的性能，还解决了其耐压不均中性点漂移等问题。文献，针对提出了和，通过半实物仿真实验平台，证实了所提控制策略的正确性和可行性，为后续控制方法的研究与实验提供了很大的帮助。开绕组无刷双馈电机新型直接功率控制方法探究电机论文。开绕组无刷双馈电机新型直接功率控制方法探究电机论文，分别为功率绕组和控制绕组极对数，分别为功率绕组和控制绕组频率。数学模型在本文中，采用两相坐标系数学模型，电压和磁链方程如下公式公式公式式中为电压为电流为磁链为电阻分别为功率绕组自感控制绕组自感以及者间的互感和分别为功率绕组和控制绕组任意速旋转参考坐标系的角速度下标，分别表示功率绕组和控制绕组下标，分别表示，坐标系下轴和轴分量为微分算子。无刷双馈发电机以下简称决了双馈电机运行维护成本过大的问题，同时提高了可靠性，在风力发电领域具有广阔的应用前景，。但是，是个具有多变量强耦合和复杂的非线性系统，这就给的高性能控制带来了很大的困难。为此，有学者提出，将新型开绕组结构应用在中，以此对系统简化，从而进行更高性能的控制，。目前，国内外对开绕组无刷双馈发电机以下简称及其控制策略研究较少，的控制策略主要包括矢量控制以下简称直接转矩控制以下简称和直接功率控制以下简称在高阶滑模的基础上新发展了种超扭曲滑模变结构控制，在具有较好鲁棒性和动态特性的同时，有效地降低传统滑模控制中存在的抖振。本文提出种适用于的新型超扭曲滑模直接功率控制以下简称策略，通过建立控制绕组侧电压与功率绕组侧有功功率和无功功率间关系方程，进行有功和无功功率的解耦控制。该控制策略不需要使用控制绕组侧电流回路，提高了系统反应速度，同时克服了传统频率不固定静差大等缺点。针对所推导的状态方程，设计传统滑模控制器和控制器进行图函数与函数比较公式式中ε，ε值大小决定了双曲正切光滑函数拐点的变化快慢。将瞬时功率误差选为滑模面，定义切换函数如下公式式中，分别为系统功率绕组有功功率和无功功率的给定值。为了保证系统运行时能够准确且迅速地达到该给定值并稳定下来，即令其在滑模面上运动，应满足选取函数公式对时间求导得公式将切换函数式对时间求导得公式将式代入式中，得到滑模面的时间导数公式式中公式基于函数的稳定性分析，将式式代入式中得公式由式可，刘金琨滑模变结构控制仿真北京清华大学出版社，胡跃明变结构控制理论与应用北京科学出版社，杨小亮，王宇豪，孙玉胜，申永鹏，孙建新，袁遇龙开绕组无刷双馈发电机直接功率控制研究微特电机，。新型控制结构滑模控制如今备受关注，其主要控制是开关的不连续控制，它需要定期且快速地更改系统的控制状态，具有设计简单快速响应易于实现的特点，且具有较强的鲁棒性。但传统滑模控制的主要缺点是抖振以及不连续的高频开关控制，为了克服这些问题，本文采用制难度大的问题，提出了种适用于的策略。该新型控制策略通过建立控制绕组侧电压与功率绕组侧有功功率和无功功率间关系方程，进行有功和无功功率的解耦控制，同时采用双曲正切函数代替般控制中的符号函数，改进控制趋近律，以提高控制精度。最后搭建新型仿真模型进行验证，并与传统滑模控制方法进行对比分析。本文控制策略及控制方法的有益效果体现在推导了状态方程，实现了有功和无功功率的解耦控制，控制结构简单，方式灵活，提高了系振荡，随后达到给定参考值，说明该策略不受转速变化的影响，能够完全跟随给定参考值，实现有功功率和无功功率的独立稳定控制，且系统具有良好的稳定性和鲁棒性。由图的功率绕组和控制绕组电流波形可以看出，在转速发生变化时，控制绕组的频率能够随着转速变化而改变，以确保功率绕组的频率不受转速变化的影响，从而实现风力发电系统的变速恒频控制。系统在实际运行过程中，忽略定转子漏感，电机参数可能会因外界温度集肤效应等发生变化。为了验证该系统对参数变化的鲁棒性，在图稳态运行恒定下新型控制部分仿真波形图控制绕组局部电流仿真波形图给出了上述条件下两种滑模控制的功率绕组电流谐波谱。图表明，新型控制具有比传统滑模控制更低的电流谐波失真，具有更优异的稳态性能。图功率绕组电流谐波谱在研究系统的动态性能时，将无功功率设为，有功功率初始值设为，在时将有功功率调节为，仿真结果如图图所示。可以看出，有功和无功功率能够较好地跟踪设定的参考值，并且响应速度快，在内跟踪上调节值，进步显示出了优异的动态性能和跟踪能力。从开绕组无刷双馈电机新型直接功率控制方法探究电机论文制结构，它是阶滑模控制方法之，种连续时间的超扭曲系统如下公式式中是输出是扰动。当扰动幅度有界限，即时，设计如下公式式中，槡。新型趋近律控制设计由式所示，传统超扭曲控制器般采用符号函数作为控制函数，但是在零点处出现不连续，也容易导致系统出现抖振现象。由于双曲正切函数是连续且平滑的，所以这里使用双曲正切函数进行替代，较之传统控制可有效降低抖振现象。采用的双曲正切函数如图所示。开绕组无刷双馈电机新型直接功率控制方法探究电机论文机组柔性并网运行与控制北京机械工业出版社，范士博开绕组无刷双馈风力发电机变流器结构与矢量控制研究沈阳沈阳工业大学，张凤阁，朱连成，金石，等开绕组无刷双馈风力发电机最大功率点跟踪直接转矩模糊控制研究电工技术学报，皇甫宜耿刘卫国，等高阶滑模消抖控制在永磁同步电动机中的应用电机与控制学报贾磊，王雪帆，熊飞船用轴带无刷双馈发电机的设计与测试电工技术学报，程明，韩鹏，魏新迟无刷双馈风力发电机的设计分析与控制电工技术学正切函数进行替代，较之传统控制可有效降低抖振现象。采用的双曲正切函数如图所示。图基于的系统框图仿真结果分析为了验证上述控制策略的正确性与有效性，本文基于平台搭建了新型系统仿真模型，其相关参数如表所示。在实际系统中，风力发电机惯性很大，导致转子速度变化缓慢。因此，本文首先模拟转速恒定在时新型，无功功率给定值为，有功功率给定值为，的反应速度改进了控制趋近律的新型控制克服了传统滑模控制抖振及不连续高频开关控制等缺点，降低了系统的稳态误差，提高了系统的稳定性和鲁棒性整个控制系统克服了传统频率不固定以及静差大等缺点，仿真结果说明该控制系统能够实现功率的稳定跟踪，且控制精度高，超调小，响应速度快，具有良好的动静态性能和较高的鲁棒性，适用于变速恒频发电系统。参考文献刘海营变速恒频双馈风力发电系统的建模与仿真北京信息科技大学学报自然科学版，任永峰，安中全双馈式风力发电的情况下，时将电机功率绕组和控制绕组的电阻与电感以及互感值增大，其余设置不变，进行参数变化的仿真，仿真结果如图所示。可以发现，参数变化时，有功和无功功率在短暂波动后继续稳定在设定参考值，功率绕组和控制绕组各相电流在短暂波动后迅速回归正常值。仿真结果说明，电机参数变化对系统的动静态性能影响很小，有功和无功功率能够较好地跟踪设定参考值，即系统对参数变化具有较强的鲁棒性。图参数发生阶跃变化时新型控制部分仿真波形结语本文针对模型复杂耦合性强及可以看出，当有功功率发生阶跃变化时，不会影响无功功率的大小，功率绕组电流随之改变并稳定，响应速度快且没有超调。图转速恒定功率变化下传统滑模控制部分仿真波形图转速恒定功率变化下新型控制部分仿真波形为进步验证该策略，在此进行速度发生变化的新型仿真。初始转速为，在时将转速变化为，其余参数设置与上相同，仿真结果如图所示。图转速变化下新型超扭曲滑模控制部分仿真波形从图可以看出，当转速变化时，有功功率和无功功率出现短暂相同的条件下进行传统滑模控制与新型控制的比较仿真，仿真结果如图图图所示，仿真波形包括功率绕组有功功率无功功率和相电流，以及控制绕组相电流。图的仿真结果实现了对系统有功功率和无功功率的独立稳定控制。对比图可以看出，有功和无功功率都能够较好地跟踪设定的参考值，显示出了优异的静态性能和跟踪能力，但新型控制输出功率的质量更好，波动更小，且上下波动幅度稳定在之间。表相关参数图转速和功率恒定下传统滑模控制部分仿真波形图转速和功率开绕组无刷双馈电机新型直接功率控制方法探究电机论文简单快速响应易于实现的特点，且具有较强的鲁棒性。但传统滑模控制的主要缺点是抖振以及不连续的高频开关控制，为了克服这些问题，本文采用控制结构，它是阶滑模控制方法之，种连续时间的超扭曲系统如下公式式中是输出是扰动。当扰动幅度有界限，即时，设计如下公式式中，槡。新型趋近律控制设计由式所示，传统超扭曲控制器般采用符号函数作为控制函数，但是在零点处出现不连续，也容易导致系统出现抖振现象。由于双曲正切函数是连续且平滑的，所以这里使用双替般控制中的符号函数，改进超扭曲滑模控制趋近律，并进行鲁棒性分析。最后，在中建立基于新型与传统滑模系统仿真控制模型，给出不同工况下的仿真结果，并进行对比分析。图函数与函数比较公式式中ε，ε值大小决定了双曲正切光滑函数拐点的变化快慢。将瞬时功率